Валерий Петров - Рассказы о драгоценных камнях

Ценность топаза во многом зависит от его окраски. Густо-оранжевые и красно-желтые топазы находили в Бразилии и на Южном Урале, где их вымывали из россыпей по берегам рек Каменки и Санарки. Очень интересны светло-голубые и розовато-бурые кристаллы, причем оказалось, что так окрашен может быть один и тот же кристалл в разных его частях. Причину различной окраски выявил известный советский кристаллограф Г. Г. Лемлейн. Он заметил, что разная голубая и розово-бурая окраска распределена в кристалле в виде секторов, идущих от центра кристалла к его внешним граням. Оказалось, что одинаково окрашенные сектора опираются на грани, одинаково наклоненные к главным направлениям кристалла. Именно в этом заключается разгадка окраски. Каждый кристалл представляет собой так называемую пространственную решетку.

Атомы вещества, слагающего кристалл, расположены в узлах решетки, строго на одинаковых расстояниях между собой и остальными атомами. На рис. 10 показана часть решетки, слагаемая каким-либо одним элементом (ионом). Представим себе, что эта решетка сечется разнонаклоненными гранями (грани АВ и CD). Явно видно, что расстояние между показанными на решетке элементами различны. Представим теперь окрашивающую примесь (например, железистое соединение), содержащую тот же элемент. Естественно, что эта примесь легче «сядет» на ту грань, для которой расстояния между элементами будут такими же, как у этой примеси. Такие наиболее легко образующиеся сростки называются эпитаксическими. Итак, различие в цвете секторов кристалла обусловлено тем, что эти секторы в процессе роста росли «разными гранями» и в результате захватили из раствора разные окрашивающие примеси. Надо сказать, что секториальное строение кристаллов сейчас может быть выявлено почти у всех кристаллических веществ. Часты случаи и разной окраски различных секторов кристаллов драгоценных камней.

Топаз представляет собой сочетание более или менее обычных элементов — кремния, алюминия и фтора — и поэтому распространен гораздо шире, чем берилл. В тех случаях, когда породы обогащены фтором и температуры достаточно высоки, формируются топазовые и кварц-топазовые породы. В СССР такие породы имеются в Приморье, где рядом с крупным флюоритовым месторождением образовались большие массы кварц-топазовых горных пород. Известны подобные породы и в других странах. В частности, в США, в штате Джорджия, было небольшое месторождение золота, разрабатывавшееся в конце прошлого века, а потом заброшенное. В 40-х годах нынешнего столетия здесь были найдены топазовые породы, и местные специалисты решили использовать эти породы в качестве огнеупора. Предварительные опыты дали хорошие результаты. В процессе обжига топаза вместе с фтором улетало большое количество кремие-кислоты и огнеупорное изделие резко обогащалось глиноземом, причем фтор содействовал получению плотного огнеупора.

Очень хорош топаз и как компонент огнеупорного цемента. К сожалению, месторождение оказалось очень маленьким и быстро истощилось, хотя, как указывалось в печати, потребность в огнеупорном топазе была довольно велика. Сейчас нет сообщений о хозяйственном использовании топаза. Использование топаза осложняется еще и тем, что газы, выделяющиеся при обжиге топаза, должны обязательно улавливаться и использоваться (опыт такого использования существует), а не выпускаться в воздух; газы эти губят растительность и вредны для человека. Все это, конечно, удорожает установки по использованию технического топаза.

По химическому составу корунд представляет собой свободный глинозем — окись алюминия Al 2O 3. В чистом виде корунд совершенно бесцветен, прозрачен. Обычно содержит примеси, даже небольшого количества которых достаточно, чтобы окрасить корунд в различные цвета. Различают: рубин — ярко-красный корунд, сапфир — синий или голубой корунд. Сапфир и рубин являются драгоценными камнями высшего класса, и по стоимости лучшие разности уступают только алмазу. Кроме того, различают фиолетовый корунд — восточный аметист; винно-желтый корунд — восточный цитрин.

Корунд обладает исключительно высокой твердостью, уступая среди природных минералов по твердости только алмазу.

Образует гексагональные боченковидные, реже столбчатые или пластинчатые кристаллы. Обычны сплошные массы корунда, иногда а срастании с магнетитом, называемые наждаком, представляющие собой продукт метаморфизма бокситовых осадков. Драгоценных разностей в связи с наждаком обычно не встречается.